DE69619386T2 - PRODUCTION OF SOLUTIONS - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Verfahren zur sicheren Handhabung von pulverförmigen Feststoffen, insbesondere bei der Herstellung von Lösungen solcher Substanzen in Flüssigkeiten.The invention relates to methods for the safe handling of powdered solids, in particular when preparing solutions of such substances in liquids.
Oft ist es erforderlich, den Massenstrom eines pulverförmigen Feststoffs in eine Verfahrensstufe zu kontrollieren und zu steuern beziehungsweise zu regeln. Bekanntlich sind nämlich manche Pulver, insbesondere solche mit einem hohen Anteil an feinen Teilchen, leicht in der Atmosphäre dispergierfähig und können zum Stauben neigen. Problematisch ist das insbesondere bei giftigen Substanzen. Ferner ist bekannt, daß einige pulverförmige Feststoffe entzündungs- oder detonationsanfällig sind. Es ist weiterhin bekannt, daß einige pulverförmige Feststoffe etwa beim Dosieren mit einem Schneckenaufceber nur schwer zu handhaben sind. Zur Lösung solcher Probleme wie auch im Sinne einer besseren Lager- und Transportfähigkeit kann es zweckmäßig sein, ein Pulver in einer geeigneten Flüssigkeit zu verpasten, aufzuschlämmen oder zu dispergieren, wobei alle solche fest-flüssig Mischungen im folgenden auch als Dispersionen bezeichnet werden. Bei der Flüssigkeit handelt es sich zweckmäßigerweise häufig um eine Prozeßflüssigkeit, beispielsweise entweder das Lösungsmittel, soll eine Lösung des Feststoffs hergestellt werden, oder eine andere in oder nach der Verfahrensstufe" in die der Feststoff eingeführt werden soll, benötigte Flüssigkeit. In anderen Fällen kann es sich auch um eine inerte Flüssigkeit oder um eine anschließend durch Verdampfen wieder aus dem Verfahren zu entfernende, leichtflüchtige Flüssigkeit handeln.It is often necessary to control and regulate the mass flow of a powdered solid in a process stage. It is known that some powders, especially those with a high proportion of fine particles, can easily be dispersed in the atmosphere and can tend to create dust. This is particularly problematic with toxic substances. It is also known that some powdered solids are susceptible to ignition or detonation. It is also known that some powdered solids are difficult to handle, for example when dosing with a screw feeder. To solve such problems and to improve storage and transportability, it can be useful to paste, slurry or disperse a powder in a suitable liquid, whereby all such solid-liquid mixtures are also referred to below as dispersions. The liquid is conveniently often a process liquid, for example either the solvent if a solution of the solid is to be prepared, or another liquid required in or after the process stage into which the solid is to be introduced. In other cases it can also be an inert liquid or a volatile liquid that can subsequently be removed from the process by evaporation.
Einige Dispersionen sind deswegen nur schwer zu bilden, da der Feststoff nicht ohne weiteres von der Flüssigkeit benetzt wird. Bekanntlich werden zur Lösung dieses Problems der Dispersion Netzmittel zugesetzt. Einige Dispersionen sind insofern instabil, als daß sich Fest- und Flüssigphase beim Lagern oder bei Einwirkung von Scherkräften auf die Dispersion, beispielsweise beim Pumpen, trennen. Zur Verhinderung einer derartigen Phasentrennung ist es bekannt, der Dispersion Dispergiermittel zuzusetzen. Beispielsweise werden von D M Lewis et al. im Journal of the Society of Dyers and Colourists, Band 111, Januar/Februar 1995, S. 12-16 wäßrige Dispersionen des Textilhilfsmittels 1,3, 5-Triacryloylhexahydro-1,3,5-triazin (TAHT) beschrieben, die ein Dispergiermittel enthalten.Some dispersions are difficult to form because the solid is not easily wetted by the liquid. As is well known, wetting agents are added to the dispersion to solve this problem. Some Dispersions are unstable in that the solid and liquid phases separate during storage or when shear forces act on the dispersion, for example when pumping. To prevent such phase separation, it is known to add dispersants to the dispersion. For example, DM Lewis et al. in the Journal of the Society of Dyers and Colourists, Volume 111, January/February 1995, pp. 12-16 describe aqueous dispersions of the textile auxiliary 1,3,5-triacryloylhexahydro-1,3,5-triazine (TAHT) which contain a dispersant.
Es besteht allerdings immer die Gefahr, daß solche Dispersionen austrocknen. Das kann beispielsweise bei Spritzern oder bei in Rohrleitungen und Kesseln enthaltenen Resten passieren. Kommt es dazu, können alle mit der Handhabung des trockenen Pulvers verbundenen Risiken wieder auftreten. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schutz gegen solche Probleme aufzuzeigen.However, there is always the risk that such dispersions will dry out. This can happen, for example, with splashes or with residues in pipes and vessels. If this happens, all the risks associated with handling the dry powder can arise again. The object of the invention is to show protection against such problems.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Lösung eines festen reaktiven Textilhilfsmittels in einem Lösungsmittel, bei dem man (1) eine Dispersion herstellt, die (a) eine Flüssigkeit, (b) den als Pulver in der Flüssigkeit dispergierten Feststoff und (c) ein in der Flüssigkeit gelöstes polymeres Bindemittel enthält, und (2) die Dispersion so mit dem Lösungsmittel vermischt, daß sich das Pulver in der Flüssigkeit auflöst.The invention relates to a process for producing a solution of a solid reactive textile auxiliary agent in a solvent, in which (1) a dispersion is prepared which contains (a) a liquid, (b) the solid dispersed as a powder in the liquid and (c) a polymeric binder dissolved in the liquid, and (2) the dispersion is mixed with the solvent in such a way that the powder dissolves in the liquid.
Da es sich bei der Flüssigkeit häufig um eine leichtflüchtige Flüssigkeit handelt, können auf solchen Flüssigkeiten basierende Dispersionen leicht austrocknen. Die Flüssigkeit ist häufig niedrigviskos, beispielsweise mit einer Viskosität von bis etwa 10 mPa s (10 Zentipoise). Es kann sich auch um Mischungen von Flüssigkeiten handeln. Für viele Anwendungen kann die Flüssigkeit einen größeren Anteil an Wasser enthalten oder auch im wesentlichen aus Wasser bestehen, wobei man in solchen Fällen als polymeres Bindemittel ein wasserlösliches Polymer einsetzt. Für den erfindungsgemäßen Einsatz geeignete wasserlösliche polymere Bindemittel sind zahlreich in der Technik bekannt. Zu Beispielen zählen Celluloseether, zum Beispiel Carboxymethylcellulose und Alkylcellulosen, lineare Polysaccharide wie Natriumalginat, Xanthangummi und Guargummi, Gelatine, Polyvinylalkohol, Polyacrylamid und Polymere auf Basis von Acrylsäure. Als polymeres Bindemittel kommt auch ein filmbildendes Polymer in Frage.Since the liquid is often a highly volatile liquid, dispersions based on such liquids can easily dry out. The liquid is often low-viscosity, for example with a viscosity of up to about 10 mPa s (10 centipoise). It can also be a mixture of liquids. For many applications, the liquid can contain a larger proportion of water or consist essentially of water, in which case a water-soluble polymer is used as the polymeric binder. Numerous water-soluble polymeric binders suitable for use according to the invention are known in the art. Examples include cellulose ethers, for example carboxymethylcellulose and alkylcelluloses, linear polysaccharides such as sodium alginate, xanthan gum and guar gum, gelatin, polyvinyl alcohol, polyacrylamide and polymers based on acrylic acid. A film-forming polymer can also be used as the polymeric binder.
Als Flüssigkeit und als Lösungsmittel kann man den gleichen Stoff beziehungsweise das gleiche Stoffgemisch einsetzen. Dabei versteht es sich von selbst, daß man in Stufe (2) des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich Lösungsmittel benötigt. Natürlich enthält die Dispersion in einem derartigen Fall sowohl gelösten Feststoff als auch dispergiertes Pulver. Eine derartige Dispersion läßt sich leicht mit weiterem Lösungsmittel zu einer Lösung einer genau bekannten Konzentration verdünnen.The same substance or mixture of substances can be used as liquid and solvent. It goes without saying that additional solvent is required in step (2) of the process according to the invention. Of course, in such a case the dispersion contains both dissolved solid and dispersed powder. Such a dispersion can easily be diluted with additional solvent to form a solution of a precisely known concentration.
Es hat sich herausgestellt, daß es bei Dispersionen sowohl von in der Flüssigkeit relativ löslichen Feststoffen als auch von Feststoffen, die über den beim Handhaben der Dispersion angewandten Temperaturbereich eine deutlich unterschiedliche Löslichkeit in der Flüssigkeit zeigen, bei der Lagerung leicht zu Sedimentierungen kommen kann. Zurückzuführen ist das auf eine teilweise Auflösung des Feststoffs in der Flüssigkeit und einer Umkristallisierung aus der Flüssigkeit. Die Löslichkeit des Feststoffs in der Flüssigkeit beträgt vorzugsweise weniger als 50 und besonders bevorzugt weniger als 5 Gramm pro Liter. Der Unterschied zwischen der größten und kleinsten Löslichkeit des Feststoffs in der Flüssigkeit über den bei der normalen Handhabung der Dispersion angewandten Temperaturbereich beträgt vorzugsweise weniger als 2 Gramm pro Liter.It has been found that dispersions of both solids relatively soluble in the liquid and solids which exhibit significantly different solubility in the liquid over the temperature range used in handling the dispersion can easily sediment during storage. This is due to partial dissolution of the solid in the liquid and recrystallization from the liquid. The solubility of the solid in the liquid is preferably less than 50 and more preferably less than 5 grams per liter. The difference between the greatest and smallest solubility of the solid in the liquid over the temperature range used in normal handling of the dispersion Temperature range is preferably less than 2 grams per liter.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann dann besonders wertvoll sein, wenn der Feststoff in dem Lösungsmittel eine eher geringe Löslichkeit aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich insbesondere dann als vorteilhaft erweisen, wenn die Konzentration an gelöstem Feststoff in einer umgewälzten Prozeßflüssigkeit auf einen bestimmten Wert eingestellt werden soll.The method according to the invention can be particularly valuable if the solid has a rather low solubility in the solvent. The method according to the invention can prove to be particularly advantageous if the concentration of dissolved solid in a circulating process liquid is to be set to a certain value.
Der in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Dispersion können zusätzlich Zusatzstoffe bekannter Art zugesetzt werden, zum Beispiel Netzmittel, um die Dispersionsbildung zu unterstützen, und/oder Dispergiermittel, um das Pulver in Schwebe zu halten, und/ oder Antischaummittel. Für die jeweilige Dispersion geeignete Netz-, Dispergier- und Antischaummittel können ohne weiteres durch Ausprobieren ausgewählt werden. Der Anteil der Dispersion an Dispergiermittel liegt gegebenenfalls häufig im Bereich von 0,1 bis 5 Gewichtsprozent. An Antischaummittel benötigt man gegebenenfalls nur eine Spurenmenge, häufig im Bereich von 0,005 bis 0,025 Gewichtsprozent (50 bis 250 ppm), bezogen auf die Dispersion. Im Falle von wäßrigen Dispersionen des TAHT zählen zu Beispielen für geeignete Dispergiermittel schaumarme anionische Tenside wie solche auf Basis von substituierten Natriumnaphthalinsulfonaten. Auch phosphatierte Alkoholethoxylate sind wirksame Dispergiermittel, haben aber im allgemeinen eine stärkere Schaumbildungsneigung und können somit weniger erwünscht sein. Zu Beispielen für Stoffe, die sich generell als weniger befriedigend für diese Anwendung erwiesen haben, zählen phosphatierte Alkohole und Ammonium- und Natriumpolyacrylate. Zu bevorzugten Beispielen für geeignete Antischaummittel zählen nichtionische Silicon-Antischaummittel.Additional additives of known type can be added to the dispersion used in the process according to the invention, for example wetting agents to support dispersion formation and/or dispersing agents to keep the powder in suspension and/or antifoaming agents. Wetting, dispersing and antifoaming agents suitable for the respective dispersion can easily be selected by trial and error. The proportion of dispersing agent in the dispersion is often in the range from 0.1 to 5 percent by weight. Only a trace amount of antifoaming agent may be required, often in the range from 0.005 to 0.025 percent by weight (50 to 250 ppm), based on the dispersion. In the case of aqueous dispersions of TAHT, examples of suitable dispersants include low-foaming anionic surfactants such as those based on substituted sodium naphthalene sulfonates. Phosphatated alcohol ethoxylates are also effective dispersants, but generally have a higher foaming tendency and thus may be less desirable. Examples of materials that have generally proven less satisfactory for this application include phosphated alcohols and ammonium and sodium polyacrylates. Preferred examples of suitable antifoam agents include nonionic silicone antifoam agents.
Das in der im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Dispersion enthaltene Pulver kann darin zweckmäßigerweise in einer von Dispersionen des jeweiligen Pulvers bekannten Konzentration vorliegen. Natürlich kann man die Pulverkonzentration der Dispersion in Abhängigkeit von Einflußfaktoren wie Pulvertyp und den apparatetechnischen Gegebenheiten in weiten Grenzen variieren. Der Feststoffanteil der Dispersion liegt häufig im Bereich von 20 bis 60 Gewichtsprozent.The powder contained in the dispersion used in the process according to the invention can expediently be present in a concentration known from dispersions of the respective powder. Of course, the powder concentration of the dispersion can be varied within wide limits depending on influencing factors such as the type of powder and the technical conditions of the equipment. The solids content of the dispersion is often in the range of 20 to 60 percent by weight.
Die zahlenmittlere Teilchengröße des Pulvers liegt generell bei weniger als 750 Mikron, häufig bei weniger als 100 Mikron und üblicherweise bei größer als 0,1 Mikron. Die zahlenmittlere Teilchengröße kann zweckmäßigerweise 1.0 bis 400 Mikron betragen. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich sowohl für Teilchen mit einem kleinen als auch insbesondere einem hohen Formfaktor (Verhältnis der größten zur kleinsten Abmessung im Bereich von 2 : 1 bis 100 : 1 und häufig 10 : 1 bis 100 : 1), einschließlich Sphäroiden, Plättchen und Nadeln.The number average particle size of the powder is generally less than 750 microns, frequently less than 100 microns and usually greater than 0.1 microns. The number average particle size may conveniently be from 1.0 to 400 microns. The process according to the invention is suitable for particles with both a small and, in particular, a high shape factor (ratio of the largest to the smallest dimension in the range of 2:1 to 100:1 and frequently 10:1 to 100:1), including spheroids, platelets and needles.
Zu Beispielen für erfindungsgemäß einsetzbaren Pulvern zählen verschiedene Typen von Textilhilfsmitteln. Dazu zählen auch mit dem Textil, auf das sie aufgetragen werden, reaktionsfähige Chemikalien. Solche reaktiven Textilhilfsmittel werden zweckmäßigerweise häufig aus der Lösung in einem zirkulierenden Bad auf ein Textil aufgetragen, wobei sich das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere zur Herstellung solcher Lösungen eignet. Gemäß US-A-5310424, auf deren Offenbarungsgehalt hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird, kann man einige solcher Textilhilfsmittel mit Lyocellfasern umsetzen, um die Fibrillierneigung derartiger Fasern zu verringern. Ein spezielles Beispiel für ein derartiges Textilhilfsmittel ist 1,3, 5-Triacryloylhexahydro-1,3,5-triazin (TAHT), dessen Verwendung in den veröffentlichten internationalen Patentanmeldungen WO-A-94/09191 und WO-A-95/28516 und in der internationalen Patentanmeldung PCT/GB96/00609 (am 19. September 1996 als WO-A-96/28601 veröffentlicht) beschrieben ist.Examples of powders that can be used according to the invention include various types of textile auxiliaries. These also include chemicals that are reactive with the textile to which they are applied. Such reactive textile auxiliaries are conveniently often applied to a textile from solution in a circulating bath, the process according to the invention being particularly suitable for preparing such solutions. According to US-A-5310424, the disclosure of which is hereby expressly incorporated by reference, some of such textile auxiliaries can be reacted with lyocell fibers in order to reduce the tendency of such fibers to fibrillation. A specific example of such a textile auxiliary is 1,3, 5-triacryloylhexahydro-1,3,5-triazine (TAHT), the use of which is described in the published international patent applications WO-A-94/09191 and WO-A-95/28516 and in the international Patent application PCT/GB96/00609 (published on 19 September 1996 as WO-A-96/28601).
Das erfindungsgemäße Verfahren findet auch bei Lösungen von Cellulose in einem wäßrigen tertiären Amin-N-oxid wie wäßrigem N-Methylmorpholin-N-oxid als Lösungsmittel Verwendung. Der US-A-5,413,631, auf deren Offenbarungsgehalt hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird, ist beispielsweise zu entnehmen, daß man zur Herstellung solcher Lösungen eine Aufschlämmung von Cellulose in Aminoxid und Wasser herstellen und das Wasser abdampfen kann. Aus der EP-A-0,047,929 ist beispielsweise bekannt, solchen Lösungen einen kleinen Anteil an einem oder mehreren Wärmeschutzmitteln zuzusetzen. Geeignete Wärmeschutzmittel sind unter anderem Polyphenole wie Gallsäure und -ester, einschließlich Propylgallat. Die Wärmeschutzmittelkonzentration der Lösung liegt gemeinhin im Bereich von 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent. Erfindungsgemäß kann man das Wärmeschutzmittel zweckmäßigerweise in Form einer 20 bis 60 Gewichtsprozent Wärmeschutzmittel (teils gelöst, teils als Pulver dispergiert), 40 bis 80 Gewichtsprozent Wasser und 0,01 bis 3 Gewichtsprozent eines polymeren Bindemittels wie eines wasserlöslichen neutralen Celluloseethers, zum Beispiel Methylcellulose oder Hydroxypropylmethylcellulose, enthaltenden Dispersion in die Celluloseaufschlämmung oder -lösung eindosieren und darin auflösen.The process according to the invention is also used for solutions of cellulose in an aqueous tertiary amine N-oxide such as aqueous N-methylmorpholine N-oxide as a solvent. For example, it can be seen from US-A-5,413,631, the disclosure content of which is hereby expressly incorporated by reference, that to prepare such solutions, a slurry of cellulose in amine oxide and water can be prepared and the water can be evaporated. For example, it is known from EP-A-0,047,929 to add a small proportion of one or more heat protection agents to such solutions. Suitable heat protection agents include polyphenols such as gallic acid and esters, including propyl gallate. The heat protection agent concentration in the solution is generally in the range of 0.01 to 0.5 percent by weight. According to the invention, the heat protection agent can be conveniently dosed into the cellulose slurry or solution and dissolved therein in the form of a dispersion containing 20 to 60 percent by weight of heat protection agent (partly dissolved, partly dispersed as a powder), 40 to 80 percent by weight of water and 0.01 to 3 percent by weight of a polymeric binder such as a water-soluble neutral cellulose ether, for example methylcellulose or hydroxypropylmethylcellulose.
Dabei ist das polymere Bindemittel sorgfältig auszuwählen, denn eine Reaktion zwischen Pulver und polymerem Bindemittel in der Dispersion oder Lösung ist natürlich häufig unerwünscht.The polymeric binder must be carefully selected, since a reaction between powder and polymeric binder in the dispersion or solution is of course often undesirable.
Die Mindestkonzentration der in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzen Dispersion an polymerem Bindemittel wird wünschenswerterweise so gewählt, daß beim Trocknen der Dispersion das Pulver im wesentlichen vollständig von dem polymeren Bindemittel zurückgehalten wird. Diese Konzentration ist natürlich vom Pulvertyp und der Pulverkonzentration der Dispersion abhängig. Generell ist es zur Realisierung der erfindungsgemäßen Vorteile nicht erforderlich, das polymere Bindemittel in einer diese Mindestmenge deutlich übersteigenden Konzentration einzusetzen, weil eine größere Einsatzmenge des polymeren Bindemittels nämlich natürlich auch einen größeren Verarbeitungsaufwand bedeutet. Ferner versteht es sich, daß man diese wünschenswerte Mindestkonzentration des polymeren Bindemittels im Einzelfall leicht durch Ausprobieren ermitteln kann. Eine Konzentration der Dispersion an polymerem Bindemittel im Bereich von 0, 1 bis 5, 0 und gelegentlich 0, 5 bis 2,0 Gewichtsprozent erweist sich häufig als zweckmäßig. Dabei dient das polymere Bindemittel in der Regel vorteilhafterweise auch als Viskositätsregler für die Dispersion und hilft so, den Feststoff bei der Lagerung darin in Schwebe zu halten. Auch Mischungen von polymeren Bindemitteln können zum Einsatz kommen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das polymere Bindemittel einen größeren Anteil, häufig 80 bis 99,9 und vorzugsweise 90 bis 99,5 Gewichtsprozent, eines filmbildenden Polymers und einen kleineren Anteil, häufig 0,1 bis 20 und vorzugsweise 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, eines Polymers mit guten Suspendiereigenschaften für dispergierte Feststoffe, wobei die Erfindung auch eine Dispersion mit einer solchen Mischung von Polymeren als Bindemittel betrifft. Im Falle von Wasserbasissystemen, bei denen es sich bei dem Lösungsmittel um eine wäßrige Flüssigkeit handelt, zählen zu Beispielen für geeignete filmbildende Polymere wasserlösliche Celluloseether, insbesondere neutrale Celluloseether wie Methylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose, und zu Beispielen für Polymere mit guten Suspendiereigenschaften natürliche Polysaccharidgummen wie Xanthangummi, Guargummi und Johannesbrotkernmehl.The minimum concentration of the polymeric binder dispersion used in the process according to the invention is desirably selected so that Drying of the dispersion, the powder is essentially completely retained by the polymeric binder. This concentration naturally depends on the type of powder and the powder concentration of the dispersion. In general, in order to achieve the advantages according to the invention, it is not necessary to use the polymeric binder in a concentration that significantly exceeds this minimum amount, because a larger amount of polymeric binder naturally also means greater processing effort. Furthermore, it is understood that this desirable minimum concentration of polymeric binder can easily be determined in individual cases by trial and error. A concentration of polymeric binder in the dispersion in the range of 0.1 to 5.0 and occasionally 0.5 to 2.0 percent by weight often proves to be expedient. The polymeric binder generally also serves advantageously as a viscosity regulator for the dispersion and thus helps to keep the solid in suspension during storage. Mixtures of polymeric binders can also be used. According to a preferred embodiment of the invention, the polymeric binder contains a major proportion, often 80 to 99.9 and preferably 90 to 99.5% by weight, of a film-forming polymer and a minor proportion, often 0.1 to 20 and preferably 0.5 to 10% by weight, of a polymer having good suspending properties for dispersed solids, the invention also relating to a dispersion containing such a mixture of polymers as a binder. In the case of water-based systems in which the solvent is an aqueous liquid, examples of suitable film-forming polymers include water-soluble cellulose ethers, particularly neutral cellulose ethers such as methylcellulose and hydroxypropylmethylcellulose, and examples of polymers having good suspending properties include natural polysaccharide gums such as xanthan gum, guar gum and locust bean gum.
Celluloseether sind mit verschiedensten eingestellten Lösungsviskositäten kommerziell verfügbar. Niederviskose Celluloseether, beispielsweise mit einer in 2%iger Lösung bei Umgebungstemperatur unter scherarmen Bedingungen gemessenen Viskosität von 1 bis 20 mPa s, können vorteilhaft sein. Das Polymer mit guten Suspendiereigenschaften weist in der Regel in 1%iger Lösung eine bei Umgebungstemperatur unter scherarmen Bedingungen gemessene Viskosität von 1 000 bis 10 000 mPa s auf. Bekanntlich ist diese Ausdrucksweise für die Viskosität wasserlöslicher Polymere im Handel generell üblich. Dabei steigt die Viskosität von Lösungen der Gummen wie Xanthangummi stark mit zunehmender Konzentration, auch bei sehr geringen Konzentrationen, was bei alleiniger Verwendung eines solchen Gummis eine gezielte Viskositätseinstellung erschwert. Nach dieser Ausführungsform erreicht man also eine Kombination aus guten Suspendiereigenschaften, guten filmbildenden Eigenschaften und gezielter Einstellbarkeit der Dispersionsviskosität.Cellulose ethers are commercially available with a wide range of solution viscosities. Low-viscosity cellulose ethers, for example with a viscosity of 1 to 20 mPa s measured in a 2% solution at ambient temperature under low-shear conditions, can be advantageous. The polymer with good suspension properties generally has a viscosity of 1,000 to 10,000 mPa s measured in a 1% solution at ambient temperature under low-shear conditions. As is well known, this expression is generally used commercially for the viscosity of water-soluble polymers. The viscosity of solutions of gums such as xanthan gum increases sharply with increasing concentration, even at very low concentrations, which makes targeted viscosity adjustment difficult when such a gum is used alone. This embodiment therefore achieves a combination of good suspension properties, good film-forming properties and targeted adjustability of the dispersion viscosity.
Falls die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Dispersion einmal austrocknet, kann man das getrocknete Gemisch aus Pulver und polymerem Bindemittel ohne weiteres unter Minimierung der mit der Handhabung des freien Pulvers verbundenen Gefahren einer Entsorgung oder Rückgewinnung zuführen. Das getrocknete Gemisch kann je nach Art des polymeren Bindemittels und der anderen enthaltenen Substanzen als mehr oder weniger harter oder pastöser Feststoff vorliegen.If the dispersion used in the process according to the invention dries out, the dried mixture of powder and polymeric binder can be easily disposed of or recovered while minimizing the risks associated with handling the free powder. The dried mixture can be a more or less hard or pasty solid, depending on the type of polymeric binder and the other substances it contains.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für die Handhabung solcher Feststoffe, die bei Handhabung in Pulverform eine oder mehrere gefährliche Eigenschaften zeigen. Zu Beispielen für solche gefährliche Eigenschaften zählen akute oder chronische Toxizität gegenüber dem Menschen, Tieren oder Pflanzen, Brennbarkeit und Explosionsanfälligkeit.The method according to the invention is particularly suitable for handling solids which, when handled in powder form, exhibit one or more hazardous properties. Examples of such hazardous properties include acute or chronic toxicity to humans, animals or plants, flammability and susceptibility to explosion.
Durch das folgende Beispiel wird die Erfindung näher erläutert. Bei den Teilen und Anteilen handelt es sich, soweit nicht anders vermerkt, um Gewichtsteile beziehungsweise -anteile.The invention is explained in more detail by the following example. The parts and proportions are, unless otherwise stated, parts or proportions by weight.
In 53 Teilen Wasser wurde 1 Teil Sellogen HR (Warenzeichen der Henkel KGaA), wobei es sich um das Tensid Natrium-bis(1-methylethyl)naphthalinsulfonat handelt, gelöst. Die Lösung wurde mit 45 Teilen 1,3,5-Triacryloylhexahydro-1,3,5-triazin (TAHT) in Pulverform versetzt und etwa 5 Minuten lang mit einem hochscherenden Mischer gerührt. Als nächstes wurden unter schonendem Rühren 0,005 Teile des nichtionischen Silicon-Antischaummittels RD Antifoam Emulsion (Warenzeichen der Dow Cerriing Corp.) zur Entschäumung hinzugefügt. Dann wurde das Gemisch mit einem hochscherenden Mischer so gerührt, daß sich darin ein Wirbel bildete. Auf den äußersten Rand des Wirbels wurde 1 Teil Courgel T1225 (Warenzeichen der Courtaulds Chemicals (Holdings) Limited) langsam aufdosiert, wobei es sich bei Courgel T1225 um eine Mischung aus wasserlöslichen polymeren Bindemitteln aus 99 Teilen Hydroxypropylmethylcellulose mit einer in 2%iger Lösung bei Umgebungstemperatur unter scherarmen Bedingungen gemessenen Nennviskosität von 5-6 mPa s und 1 Teil Xanthangummi handelt. Nach Beendigung der Zugabe wurde etwa 20 Minuten lang schonend gerührt, bis das polymere Bindemittel vollständig in Lösung gegangen war. Die entstandene Dispersion konnte dann mit Wasser zu einer zur Behandlung von hyocellfasern geeigneten THAT-Lösung verdünnt werden. Die Dispersion zeigte gute Lagerstabilität beziehungsweise ein gutes Sedimentationsverhalten. Ließ man die Dispersion probeweise austrocknen, erhielt man einen relativ staubfreien Feststoff. Läßt man dagegen eine kein polymeres Bindemittel enthaltende und somit nicht erfindungsgemäße Dispersion von TAHT in Wasser austrocknen, bildet sich ein feiner Staub.In 53 parts of water was dissolved 1 part of Sellogen HR (trademark of Henkel KGaA), which is the surfactant sodium bis(1-methylethyl)naphthalenesulfonate. The solution was mixed with 45 parts of 1,3,5-triacryloylhexahydro-1,3,5-triazine (TAHT) in powder form and stirred for about 5 minutes with a high shear mixer. Next, 0.005 part of the nonionic silicone antifoam agent RD Antifoam Emulsion (trademark of Dow Cerriing Corp.) was added with gentle stirring for defoaming. The mixture was then stirred with a high shear mixer to form a vortex. 1 part Courgel T1225 (trademark of Courtaulds Chemicals (Holdings) Limited) was slowly added to the outermost edge of the vortex. Courgel T1225 is a mixture of water-soluble polymeric binders consisting of 99 parts hydroxypropylmethylcellulose with a nominal viscosity of 5-6 mPa s measured in 2% solution at ambient temperature under low-shear conditions and 1 part xanthan gum. After the addition was complete, the mixture was gently stirred for about 20 minutes until the polymeric binder had completely dissolved. The resulting dispersion could then be diluted with water to form a THAT solution suitable for treating hyocell fibers. The dispersion showed good storage stability and good sedimentation behavior. If the dispersion was allowed to dry out on a trial basis, a relatively dust-free solid was obtained. On the other hand, if a mixture containing no polymeric binder and thus not When the inventive dispersion of TAHT in water dries out, a fine dust is formed.
Zu 52,5 Teilen Wasser von 65-75ºC wurden 1,5 Teile Courgel T1225 unter Rühren mit einem hochscherenden Mischer hinzugegeben. Nach dem Abkühlen löste sich das in heißem Wasser nur schwer lösliche Courgel T1225 auf. In das abgekühlte Gemisch wurden 46 Teile TAHT und anschließend eine Spurenmenge von Silicon-Antischaummittel eingerührt. Die entstandene Dispersion konnte mit Wasser zu einer Lösung von TAHT verdünnt werden.1.5 parts of Courgel T1225 were added to 52.5 parts of water at 65-75ºC while stirring with a high-shear mixer. After cooling, the Courgel T1225, which is only slightly soluble in hot water, dissolved. 46 parts of TAHT and then a trace amount of silicone antifoam were stirred into the cooled mixture. The resulting dispersion could be diluted with water to form a solution of TAHT.
Beispiel 2 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß 17,5 Teile heißes Wasser mit Courgel T1225 unter hochscherendem Mischen versetzt wurden und die entstandene Dispersion schnell mit 35 Teilen kaltem Wasser verdünnt und anschließend bis zur Auflösung der polymeren Bindemittel gerührt und abgekühlt wurde.Example 2 was repeated with the difference that 17.5 parts of hot water were mixed with Courgel T1225 under high shear mixing and the resulting dispersion was quickly diluted with 35 parts of cold water and then stirred and cooled until the polymeric binders dissolved.
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